高考物理历年高考真题分类汇编G单元机械振动和机械波.docx

1、高考物理历年高考真题分类汇编G单元 机械振动和机械波G单元 机械振动和机械波G1 机械振动382015山东卷 G1【物理物理34】图113(1)如图113，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y0.1sin(2.5t)m.t0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度取重力加速度的大小g10 m/s2.以下判断正确的是_(双选，填正确答案标号)ah1.7 mb简谐运动的周期是0.8 sc0.6 s内物块运动的路程是0.2 mdt0.4 s时，物块与小球运动方向相反解析 ab根据简谐运动的表达式得

2、振幅A0.1 m，周期T0.8 s0.6 s时物块处于最低点，物块运动的路程为0.3 m，此时小球下落高度为hAgt2，得h1.7 m0.4 s时物块处于平衡位置且向下运动，速度方向与小球运动方向相同所以a、b正确22015四川卷 G1G2平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下运动30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波()A频率是30 HzB波长是3 mC波速是1 m/sD周期是0.1 s解析 C由题 “小木块每分钟都上下运动30次” 知波的周期T2 s，频率f0.5 Hz，故A、D错；由“甲

3、在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰”知3 m，故2 m，B错；由vf得v1 m/s，C对132015浙江卷 【自选34】G1(2)某个质点的简谐运动图像如图112所示，求振动的振幅和周期图112答案 10 cm8 s解析 由图读出振幅A10 cm简谐运动方程xAsin代入数据得10 cm10sin cm得T8 s.G2 机械波15G22015北京卷 周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图11所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波()图11A沿x轴正方向传播，波速v20 m/sB沿x轴正方向传播，波速v10 m/sC沿x轴负方向传播，波速v20 m/sD沿x轴负方

4、向传播，波速v10 m/s15B解析 在波的传播方向上的点都随波源做受迫振动，由题目可知，质点P沿y轴负方向运动，观察图像可得，P点左侧点在其下方，证明波源在左侧，即波向x轴正方向传播由波长、波速和周期的关系式可得，波速v m/s10 m/s.所以选项B正确162015福建卷 G2简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v.若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()ABCD图14解析 D分析见下表a、b间存在几个波形11此波的波长A2sBsCsDs此波的周期TTATBTCTD质点a的振

5、动方向向上向下向上向下质点a 到达波谷需要的时间ttAtBtCtD12B.选修34(1)G2一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_A波速变大B波速不变C频率变高D频率不变(2)G2用2106 Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250 m/s和1500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的_倍用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时_(选填“容易”或“不容易”)发生衍射(3)N5人造树脂是常用的眼镜镜片材料. 如图112所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点已知光线的入射角为30，

6、OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求该人造树脂材料的折射率n.图11212B.(1)BC(2)1.5不容易(3)(或1.5)解析 (1)机械波的传播速度是由介质决定的，与波源的运动速度、观察者的运动速度、波的频率都无关，选项A错误，B正确；这里若以鱼群为参考系，则船向鱼群靠近，对于反射的超声波而言，由于多普勒效应，船上接收器测得反射波的频率会比发射的超声波频率高，因此选项C正确，D错误(2)由vf得，则波长的比值为1.5，由于超声波的波长较短，当障碍物的尺寸比波长大时，不容易发生衍射(3)设折射角为，由折射定律sin 30nsin ，由几何关系知sin 且OP代入数据解得n(或n1

7、.5)34物理选修342015全国卷 (2)G2甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v25 cm/s.两列波在t0时的波形曲线如图112所示求：t0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间图11234(1)0.300解析 双缝干涉条纹间距x，红光波长较长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即x1x2.根据题中数据可得条纹间距x2.1 mm2.1103 m，根据x可得d m3.00104 m0.300 mm.(2)x(50300n) cm，n0，1，2，0.1 s解析 t0时，在x50

8、cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm，两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为150 cm，260 cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x150k11，k10，1，2，x250k22，k20，1，2，由式得，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标为x(50300n) cm，n0，1，2，只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为16 cm.t0时，两波波谷间的x坐标之差为x式中，m1和m2均为整数将式代入式得x10(6m25m1)5由于m1、m2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为x05 cm从t0开始

9、，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间为t代入数值得t0.1 s22015四川卷 G1G2平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下运动30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波()A频率是30 HzB波长是3 mC波速是1 m/sD周期是0.1 s解析 C由题 “小木块每分钟都上下运动30次” 知波的周期T2 s，频率f0.5 Hz，故A、D错；由“甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰”知3 m，故2 m，B错；由vf得v1 m/s，C对132015浙江卷 【自选34】G2

10、N1N2(1)以下说法正确的是()A真空中蓝光的波长比红光的波长长B天空中的彩虹是由光干涉形成的C光纤通信利用了光的反射原理D机械波在不同介质中传播，波长保持不变解析 C真空中光的波长由红到紫逐渐变小，选项A错误天空中的彩虹是多次反射和折射产生的色散现象，不是干涉现象，选项B错误光纤通信是利用了光的全反射原理，选项C正确机械波在不同介质中传播速度不同，但频率保持不变，所以，波长会变，选项D错误G3 实验：用单摆测定重力加速度212015北京卷 (2)G3用单摆测定重力加速度的实验装置如图15所示图15组装单摆时，应在下列器材中选用_(选填选项前的字母)A长度为1 m左右的细线B长度为30 cm

11、左右的细线C直径为1.8 cm的塑料球D直径为1.8 cm的铁球测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g_(用L、n、t表示)下表表示某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(ms2)9.749.73请计算出第3组实验中的T_s，g_m/s2.用多组实验数据作出T2L图像，也可以求出重力加速度g.T2L图线的示意图如图16中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力

12、加速度的值则相对于图线b，下列分析正确的是_(选填选项前的字母)图16A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应的g值小于图线b对应的g值某同学在家里测重力加速度他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图17所示，由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2.由此可得重力加速度g_(用l1、l2、T1、T2表示)

13、图1721(2)AD2.019.76B解析 (2)做“用单摆测重力加速度”的实验时摆线要选择尽可能长一些的，摆球要选择质量大些、体积小些的所以选择A和D.由单摆周期T2，可得gn次全振动的时间为t，则单摆周期为T由以上两式可得g.50次全振动的时间为100.5 s，则周期T2.01 s将题目所给数据代入g，可得g9.76 m/s2.由单摆周期T2可得T2l若误将单摆的摆长记为悬点到小球下端的距离L，则单摆的实际摆长lLr，其中r为小球半径由以上两式可得T2(Lr)，变形得T2L.斜率大于零，纵截距小于零，所以选项A不正确若误将49次全振动记成50次全振动，由T可知周期偏小，所以选项B正确由g可

14、知，T偏小，则g偏大，所以选项C不正确设A点到细绳与铁锁所组成系统重心的距离为r，则摆长Llr.由单摆周期公式T2可得T2，前后两次改变摆长可得周期T12，T22，从而得g.9F3，G3，J102015天津卷 (1)如图18所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为31，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为_，A、B碰撞前、后两球总动能之比为_图18(2)某同学利用单摆测量重力加速度为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B组装单摆须选用

15、轻且不易伸长的细线C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大如图19所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离L.用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g_图19(3)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5

16、V，内电阻约1 )的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程0.6 A，内电阻约1 B电流表：量程为3 A，内电阻约0.2 C电压表：量程3 V，内电阻约30 kD电压表：量程6 V，内电阻约60 kE滑动变阻器：01000 ，额定电流0.5 AF滑动变阻器：020 ，额定电流2 A为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均填仪器的字母代号)图110为正确选择仪器后，连好的部分电路为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连(均填仪器上接线柱的字母代号)图110实验时发现电流表坏了，于是

17、不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图像法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_为纵坐标，以_为横坐标9(1)4195(2)BC(3)ADFadcgfh或U或R(横纵坐标互换亦可)解析 (1)设碰前B球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律得mBvBmAvAmBvB由题意得vAvBvB解得A、B碰撞前、后两球总动能之比为.(2)组装单摆须选用密度大、半径小的摆球，选用轻且不易伸长的细线，而且摆球要在同一竖直面内摆动，且单摆的振幅要小一点，只有这些条件得到满足时，摆球所受空

18、气阻力的影响才会比较小，摆球的振动才是简谐运动，所以B、C正确设摆球的半径为r，单摆的周期为T1时对应的摆线长度为L1，单摆的周期为T2时对应的摆线长度为L2，由单摆的周期公式得，T12，T22，L1L2L，联立解得，g.(3)若选用01000 的滑动变阻器，则电路中的电流太小，且移动滑动变阻器滑片时，电压表和电流表的示数要么变化得特别慢，要么变化得特别快，所以滑动变阻器选用F；电源的电动势为4.5 V，所以电压表选用D；若电流表选用B，则移动滑动变阻器的滑片时，电流表的指针要么偏转得特别小，要么突然偏转得比较大，所以电流表选用A.电压表测量路端电压，滑动变阻器接成限流式，电键要控制整个电路由

19、闭合电路欧姆定律得(Rr)E，变形得，或UrE，或R，则可以为纵坐标，为横坐标，或以U为纵坐标，为横坐标，或以为纵坐标，R为横坐标G4 机械振动与机械波综合162015海南卷 G4N1模块34试题(1)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图114所示，质点P的x坐标为3 m已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s下列说法正确的是_图114A波速为4 m/sB波的频率为1.25 HzCx坐标为15 m的质点在t0.6 s时恰好位于波谷Dx坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰E当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷图115(2)一半径为R的

20、半圆柱形玻璃砖，横截面如图115所示，已知玻璃的全反射临界角为()与玻璃砖的底平面成()角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度答案 (1)BDE(2)解析 任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s，所以T0.4 s，T0.8 s，波传播周期与质点振动周期相同，所以简谐波的周期T0.8 s，由图可得4 m，可知v5 m/s，A错误；f1.25 Hz，B正确；x15 m的质点与x3 m处质点振动情况相同经过0.6 sT到达平衡位置，C错误；x

21、22 m的质点与x2 m处质点振动情况相同，经过0.2 sT到达波峰，D正确；x17 m的质点与P点相差3，振动情况完全相反，所以当P点位于波峰时，x17 m处的质点位于波谷，E正确(2)本题主要考查光的折射、全发射以及几何光路等知识342015全国卷 物理选修34 (2)G4平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与Q的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t0时由平衡位置开始向上振动，周期T1 s，振幅A5 cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于

22、波峰位置，求：()P、Q之间的距离；()从t0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程答案 (i)133 cm(ii)125 cm解析 (i)由题意，O、P两点间的距离与波长之间满足OP波速v与波长的关系为v在t5 s的时间间隔内，波传播的路程为vt.由题意有vtPQ式中，PQ为P、Q间的距离由式和题给数据，得PQ133 cm(ii)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1tT波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A，由题给条件得t125故t1时间内，波源运动的路程为s25A125 cm3G42015天津卷 图12甲为一列简谐横波在某一时

23、刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa2 m和xb6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像下列说法正确的是()甲乙图12A该波沿x方向传播，波速为1 m/sB质点a经4 s振动的路程为4 mC此时刻质点a的速度沿y方向D质点a在t2 s时速度为零3D解析 从图像中可知，该波的波长为8 m，周期为8 s，振幅为0.5 m，由质点b从开始计时后向上振动，可以判断出波向x方向传播，波速为1 m/s；质点a经4 s振动的路程为1 m；此时质点a的速度沿y方向；在t2 s时，质点a的速度为零，所以A、B、C错误，D正确1(多选)2015云南部分名校12月统考下列说法中正确的是()A一弹簧连接一

24、物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动B若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的，则单摆振动的频率将不变，振幅变小C做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度不一定相同D单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大E机械波在介质中传播时，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动1BCE解析 一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是加速度不断变化的运动非匀变速直线运动，A错误；根据机械能守恒定律可知，若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的，则掁幅减小

25、，由T2可知，它的频率不变，B正确；做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度大小相等，但方向可能不同，所以说速度不一定相同，C正确；单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，当外力的频率与固有频率相等时，振幅最大，D错误；根据机械波产生的原因可知，机械波在介质中传播时， 各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动，E正确22015重庆巴蜀中学高三一模一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t0时的波形如图K471所示，则下列说法不正确的是()图K471A波的周期为1 sBx0处的质点在t0时向y轴负向运动Cx0处的质点在t s时速度为0Dx0处的质点在t s时向下振动2C解析

26、由题图可知波长4 m，则周期T1 s，选项A正确；由“同侧法”可知x0处的质点在t0时向y轴负向运动，选项B正确；x0处的质点在t s时，即向y轴负向运动时，未到达负向最大位移处，速度不为零，选项C错误，选项D正确所以不正确的是C.32015山东泰安一模图K472为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，振源周期为1 s以下说法正确的是()图K472A质点b的振幅为0B经过0.25 s，质点b沿x轴正向移动0.5 mC从t0时刻起，质点c比质点a先回到平衡位置D在t0时刻，质点a、c所受的回复力大小之比为123D解析 质点b的振幅为4 cm，A错；质点b不随波迁移，只是在平衡位置附近上

27、下振动，B错；因为质点a向下运动，所以从t0时刻起，质点a比质点c先回到平衡位置，C错；回复力的大小Fkx，在t0时刻，质点a、c的位移大小之比为12，故所受的回复力大小之比为12，D对4(多选)2015河北邯郸高三教学质量检测图K473甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t1.0 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是()甲乙图K473A该简谐横波的传播速度为4 m/sB从此时刻起，经过2 s，P质点运动了8 m的路程C从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置D乙图可能是甲图中x2 m处质点的振动图像E此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度4ACD解析 由波动图像甲读出波长4 m，由振动图像乙读出周期T1 s，则波速v4 m/s，故A正确；简谐横波中质点只在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，经过2 s，P质点振动了2个周期，运动的路程为0.28 cm1.6 cm，故B错误；波沿x方向传播，此时刻Q振动方向向上，而P在波峰，则图示时刻起Q质点比P质点后回到平衡位置，故C正确；根据振动图像乙可知，t1 s时刻质点从平衡位置沿y轴负方向振动，而甲图中x2 m处质点在t1 s时刻(图示时刻)振动方向沿y轴负方向，乙图可能是甲图中